Введение к работе
Актуальность работы
В последние десятилетия при строительстве трубопроводных систем строительного назначения с целью повышения эксплуатационной надежности и срока службы широко используются трубы из композиционных материалов (металлопласто вые, гибкие полимерно-металлические, стеклопласти-ковые и бипластмассовые и др.). Однако в процессе эксплуатации вышеперечисленных типов трубопроводов выявляются многочисленные проблемы, связанные с обеспечением их надежности и безопасности.
Существенное влияние на эксплуатационную надежность трубопрою-довоказывает выбор материалов, используемых в производстве труб.
Анализ показывает, что на российском рынке в последние годы предлагается полная номенклатура пластмассовых труб. Используются трубы из полиэтилена и сшитого полиэтилена, полипропилена, полибутена, поливи-нилхлорида, хлорированного поливинилхлорида, а также композиты на основе полиэтиленаи полипропилена.
Проблемы, возникающие при эксплуатации трубопроюдов, использующих в сюей конструкции полимерные материалы, указывают на необходимость учета целого ряда эксплу атационных факторов при выборе материа-латруб и технологий для их монтажа.
Кроме того,у вышеперечисленных комбинированных труб отсутствует надежное неразъемное соединение. Применяемые в настоящее время разъемные соединения (резьбовые, раструбные с уплотнительными элементами) зачастую не обеспечивают необходимой герметичности и долговечности, предъявляемой к коммуникациям для зданий и сооружений повышенной эксплуатационной надежности.
Безопасное применение труб на основе полимерных материалов для строительства трубопроюдов требует рационального выбора материалов, учета качества изготовления труб, возможных дефектов, связанных с технологией производства труб и проведением монтажных работ, учета условий эксплуатации трубопроюдов, а также создания и повсеместного применения средств и методов технической диагностики трубопроюдов из полимерных материалов.
Целью работы является изучение влияния применения термопластов различньк марок на механические и эксплуатационные характеристики комбинированных труб строительного назначения.
Задачи исследования:
систематизация и классификация полимерных материалов, применяемых для производства комбинированных труб строительного назначения;
разработка методики испытаний комбинированных труб из термопла-стовразличных марок;
исследование напряженно-деформированного состояния комбинированных труб из различных марок термопластов с целыо прогноза характера их разрушения методом конечных элементов;
разработка неразъемного соединения комбинированных труб с целью повышения их эксплуатационной надежности;
разработка композиции, необходимой для скрепления оболочек бипла-стмассовой трубыи дляобеспеченияих надежной совместной работы;
разработка методов диагностирования трубопроводов из комбинированных труб.
Научная новизна
разработаны равнопрочные с телом трубы соединения бигшастмассо-вых и металлопластовых труб; предложен метод ограничения образования высоты внутреннего грата в сварных соединениях пластмассовых трубопроводов;
исследовано напряженно-деформированное состояние металлопластовых труб, на основании которого предложен оптимальный размер сетки армирования труб;
получена аналитическая зависимость изменения прочностных характеристик от угла армирующих нитей в стеклопластике, с помощью которой возможно подбирать оптимальные характеристики материала при заданных условиях эксплуатации;
- разработана адгезионная композиция наоснове сэвилена для скрепле
ния оболочек комбинированных бипластмассовых труб и обеспечения их на
дежной совместной работы.
Практическая значимость работы
-разработанырекомендации по выбору марки полиэтиленаи оптимальной сетки армированиядля металлопластовых труб;
- на основании результатов гидравлических испытаний определено оп
тимальное соотношение толщин слоев полиэтилена и стеклопластика в би
пластмассовых трубах наразличноерабочеедавление;
разработана адгезионная композиция для системы "полиэтилен-стеклопластик", применяемая для производства бипластмассо вых труб;
разработана и внедрена в производство технология монтажа трубопроводов из комбинированных труб из термопластов нового поюления с равнопрочными с телом трубы соединениями, сварными для металлопластовых труб и клеесварными длябипластмассовых труб;
разработаны и опробованы в производственных условиях методы диагностики и дефектоскопии металлопластовых труб.
Апробация работы и внедрение результатов
Основные положения работы докладывались на конференциях молодых специалистов и ученых УГНТУ (г.Уфа, 2007-2009гг.), Международном
научно-техничесыэм Российско-Гфманском семинфе «Трубопроводные системы инженфной инфраструктуры из полимфных матфиалов» (г.Уфа, 2005г.), Междунфодной учебно-научно-практической конффенции «Трубопроводный транспорт-2005, 2006гг.» (УГНТУ, г.Уфа), научно-практическом семинфе «Повышение долговечности систем водоотведения» при XVI Международной специализированной выставке «Форум. Урапст-ройиндустрия - 2006г.» (УГНТУ, г.Уфа), 11-й ,12-й и 13-й междунфодных научно-технических конффенциях «Проблемы строительного комплекса России» (г.Уфа, 2007-2009гт.)
Комплекс разработок, выполненных при непофедственном участии автора, экспонировался на междунфодных выставках «Нефть и газ» (г.Уфа, ИПТЭР, 2008, 2009гг.), специализированных выставках «Строительство. Коммунальное хозяйство» (2007-2009гг.). Разработки, выполненные при участии автора, отмечены дипломами различных степеней и использованы при разработке руыэводящих документов «Инструкция по обследованию пластмассовых трубопроводов» СГО-03-189-2006, «Рекомендации по прогнозированию работоспособности трубопроводов из полиэтиленовых труб» СТО 03-188-2006, «Разработка рекомендаций по проектированию и строительству трубопроводов из пластмассовых труб на строительных объектах РБ» для МинстройтрансРБ, 2006г.
По основным результатам исследований опубликовано 16 статей.
Структура и объем работы
